淺談非標電氣柜從設計到使用的質量管理

王金榮，曾忠平

（中船動力鎮江有限公司，江蘇 鎮江 212000）

非標電氣柜的質量好壞是整個工程總承包項目正常運行的關鍵環節，如果非標電氣柜在交付給業主前出現質量問題，將直接影響到整個工程總承包項目的順利運行。盡管在電氣柜產品質量管控方面已經有對應的國家標準可參考，但由于非標電氣柜的型式和結構千差萬別，在運行過程中還是會出現因為生產質量不過關導致的各種問題。比如，局部放電造成的火災隱患、UPS跳閘導致無法正常運行、生產設備達不到設計要求的條件等，影響著人們的生產和生活安全。這也是總承包單位和制造企業應予以特別重視的問題，對生產質量的控制顯得極為關鍵，它能有效保證質量。

1 影響非標電氣柜質量的常見問題

非標電氣柜一般都是小批量生產，有些新型電氣柜生產完全不存在樣機試制，成套廠一般沒有成熟的制造經驗，這就對非標設備的設計、制造與安裝工作人員有很高的技術要求。而在實際生產中，限于專業人員的技術水平，經常會出現設備柜體尺寸設計不合理、元器件布局影響后期維護和計量、設計安裝空間不足、接線不規范、線路布局和捆扎不合理導致的線材損傷等問題，影響生產制造進度，進而影響到整個電氣項目的進度；還有一個經常遇到的原材料質量方面的問題，由于非標電氣柜元器件和物料本身存在著質量問題，嚴重影響了非標電氣柜的整體質量，也會導致電氣柜生產任務無法順利完成；最后需要注意的是現場安裝調試過程中可能出現的質量問題。控制非標電氣柜的質量，主要是把控設計、制造與安裝這3個基本過程，這也是總包項目質量管理的重點，因此可以加強控制以下幾個方面。

2 利用先進的設計仿真軟件控制質量

設計與制造不可分割，設計時必須充分考慮工藝性，這樣不僅有利于質量把控，還可以在制造過程中簡化操作、提高生產效率。這就要求項目設計人員有認真負責的工作態度和良好的專業技術水平，為此要強化對新工具和新軟件學習及應用，適應電氣行業的不斷發展與革新。

非標電氣柜在電氣圖紙繪制完畢后，對于電氣回路結構復雜、有高絕緣要求或是有高散熱需求的柜體一定要充分利用仿真軟件。以免出現設備柜體尺寸設計不合理、元器件布局影響后期維護和計量、設計安裝空間不足、絕緣間距不夠等問題。對于電氣回路復雜的電氣柜，在把圖紙轉化成車間生產人員需要的接線圖的時候，一定要厘清設計意圖以免出現錯誤和紕漏，或者直接采用專門的電氣設計軟件（比如，E-PLAN，SolidWorkselectrical）來實現自動轉化，可避免此轉換過程出現圖紙錯誤。對于高絕緣要求的非標電氣柜在利用SolidWorks做結構仿真時，應注意把所有的柜內元器件和安裝支架等都考慮進去，以免在后續成柜過程中，安裝支架等金屬元件影響到整個非標電氣柜的安全爬電距離和整體絕緣；對于高散熱需求的非標電氣柜，在根據仿真軟件的結果確認設計后，設計人員一定要做好技術參數交底，在柜體生產完畢后對進出口風速和進出口溫度進行校核，確認進出口風速和溫升滿足設計需求。

非標電氣柜成套廠家在收到設計院圖紙后，應盡快熟悉非標設備的圖紙，對于設計圖紙上的錯誤和疑義敢于提出質疑，及時溝通，以免成套后的產品與設計要求不符；在有三維仿真模型支持的布局中，也要結合實際，避免出現后期需要計量的測量設備在成套后無法單獨拆出，造成非標電氣柜業主后期使用困難。

3 嚴格把好電氣元件質量關

市面上電氣元器件種類、品牌繁多，而且非標電氣柜所用電纜、元器件等物料要求也大不相同，非標電氣柜成品質量的關鍵就是所采購的元器件質量能否滿足設計要求，管控好外購電氣元器件質量顯得尤為重要。采購負責人在采購之前首先要了解非標產品的設計總體要求，再確認物料和元器件的選型。如對元器件或物料的主要技術參數有疑義可將相關資料提供給設計部門進行復核，如此可減少絕大部分因參數不明而造成的生產延誤。部分外購采購周期很長的元器件需格外注意，如果重新采購必將影響到非標電氣柜的順利交貨。采購人員還應在合格供應商中選擇有對應資質的單位進行采購。物料到位后，還應按照相關物料管理辦法，組織相關人員驗收，做出滿足使用要求的判斷。

例如電纜這樣的物料，除了電氣技術參數要滿足要求，還要確認是否適用于應用位置，有些柜內使用的電纜除了電氣參數外，對電纜本身的軟硬、可彎折等物理性能也有要求。曾經有采購員在電纜采購時，將柜內使用的耐壓10kV的單芯高壓軟電纜買成了戶外使用的常規鎧裝電纜，無法彎折導致不能在柜內使用，造成了采購的原材料只能堆在倉庫報廢的事故。

4 制造過程中的質量控制

加強非標設備成套廠制造階段的質量控制，對非標電氣柜的質量能夠更有效的予以保證。可以從以下幾個方面入手，做好制造過程中非標電氣柜的質量控制。

4.1 先進的生產設備和生產工具

隨著經濟和科學技術的迅猛發展，用戶對非標電氣柜的質量和功能提出了更高的要求，一定程度上推動了生產工具與加工設備的革新和完善。非標電氣柜的質量很大程度受到了生產設備和生產工具的影響，先進的生產設備和生產工具能對產品的質量予以更全面保障。比如說一次端子的壓接用具，先進的線鼻子壓接工具可以保證接線端子壓接質量的一致性和可靠性。

4.2 生產工藝及流程與非標電氣柜的適配

雖然產品是非標電氣柜，但柜內的部分元器件的安裝和走線等工作都是可以標準化的，對制造工序進行清晰規定，確保工藝流程的嚴格執行，在遇到非標電氣柜的特殊需求時，還需要對現有工藝進行更新調整，以保證新的生產技術和工藝與非標電氣柜制造相匹配。

4.3 擁有一批高技術能力的職工

要控制好質量不僅要求每一位職工擁有對工作認真負責的態度，還要有良好的技術水平。在非標電氣柜裝配的實際生產工作中，相關高技術水平操作員工能快速解決實際問題，對非標電氣柜的順利生產予以保障。從提高技術的角度減少質量問題的出現，在小批量產品的制造過程中能保證產品的一致性。

4.4 做好非標電氣柜的成品質量檢測和記錄

非標電氣柜成套完成以后，質檢人員要對柜內元器件和走線進行相應的檢查和檢測，然后對照行業標準或產品的設計要求進行絕緣試驗、耐壓試驗、功能試驗等，確保電氣柜出廠時的性能符合行業標準和技術協議的相關要求。在制造過程中，對于產品質量的原始記錄要予以嚴格的記錄并保存。不少成套廠未重視質量跟蹤的必要性，最后試驗記錄往往出現不全的問題，對于關鍵實驗記錄或工序記錄無法提供，影響后續產品質量的溯源和分析。

4.5 非標電氣柜廠家還應按照設計要求適當對外觀進行統一管理

如采用較為穩固的涂裝，內部熱縮管和電線電纜按國標做好顏色搭配；柜內銅排采用電鍍工藝，壓接部位采用壓花工藝；高壓部分適當采用防護措施和危險提示等。

5 安裝調試及試運行時的質量控制

5.1 合格的安裝調試人員

在進行相關的安裝調試工作時，安裝調試人員要按照規范進行非標電氣柜的安裝及調試工作，從而盡量避免在安裝調試過程中出現質量隱患。因此，現場安裝調試人員專業水平也影響著非標電氣柜的質量。在日常工作過程中，要對現場安裝調試人員進行培訓與考核。只有通過培訓與考核的安裝調試人員才能進行相關的安裝調試工作。同時，對設備使用者進行技術培訓也極為重要，可減少操作人員誤操作導致的設備問題。

5.2 現場安裝調試的質量控制

非標電氣柜運抵現場后，還需要進行設備就位、拼柜安裝、接線、調試等工作，這些工作很大程度上影響了設備的運行狀況。現場如出現電氣柜安裝接線導致電氣柜的絕緣間隙不符合規范要求，柜門開關受阻或者是電氣傳動部件有阻塞現象時要及時聯系生產廠家到現場處理；當柜內導電銅排或電纜在載流量滿足設計要求時出現溫升異常現象，可以通過緊固螺栓或增加接觸面積的方式嘗試解決；電氣設備軟件調試方面，尤其是在同一個項目工地有多個上位機操作界面時，一定要注意多個操作界面的邏輯和操作方式的統一，以免客戶在后期使用時因誤操作而引起故障；吊裝或叉車運輸時還需要注意防止電氣柜的傾倒，電氣柜一旦傾倒，柜內銅排和設備可能出現變形、損壞等情況，施工現場難以處理。

5.3 試運行過程中的質量控制

在非標電氣柜試運行過程中還有2點需要特別注意，第一是加強對非標電氣柜的巡檢工作，第二是關注并改善非標電氣柜的運行環境。加強非標電氣柜的巡檢工作可以及時發現異常的溫升和放電等現象，避免出現絕緣故障和發熱故障。惡劣的工作環境可能導致非標電氣設備出現絕緣放電和污染，所以要格外注意改善非標電氣柜的運行環境。比如在夏季電氣設備區的環境溫度高，要做好通風散熱措施防止設備過熱；還需要定期檢查機柜內部的除濕設備是否工作正常，防止電氣柜內濕度過高；還需要在停電間隙做好非標電氣柜的清掃工作防止出現污損。

6 設備的自檢和自診斷

在非標電氣柜設計中，考慮增加設備的自檢和自診斷能力，增加相關輔助設備，完成非標電氣柜在運行過程中的實時狀態監測，在即將出現問題時輸出相應預警或者報警信號。

建立1套多層級的云端服務設備故障診斷系統，底層為每個非標柜內的設備智能監測和診斷設備，判斷非標柜的一些簡單基本故障，再往上到本地PC層，將某一個車間內的非標柜做統一信息管理和匯總，完成非標柜系統級的監測和診斷，最后到云端服務層，用戶可以通過服務器隨時查閱非標柜的運行狀態，同時云端層通過大數據挖掘和數據積累，對每個地方的非標柜做更加深入的故障診斷和分析，出現問題時，可以云服務通知給用戶，提升設備運行過程中的自我檢測和自我維護能力。

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7 結語

以上是筆者在工作中多次到設備生產廠家監造和現場調試形成的一些對非標電氣柜的質量控制的想法，除了以上提到的質量控制管理措施之外，非標電氣柜從設計到交付使用過程中各個環節的質量管理還涉及到很多方面。總之，只有在全方位的管理和控制之下，把好每個環節質量關，才能更好地保證設備的安全穩定運行。